[发明专利]一种集成式鼓风加热装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种集成式鼓风加热装置及其控制方法，属于鼓风加热领域，包括：YASA型轴向磁通电机，以及控制器总成；YASA型轴向磁通电机中，机壳上具有倾斜设置的叶片，且转子上设置有进风口，定子包括：定子支撑、定子铁心和定子线圈；定子支撑，其轴向两端对称设置有呈辐射状径向排布的多个线圈支架，沿周向形成多个U型槽，其周向底部上设置有轴向通风口；控制器总成固定于定子支撑的轴向端面；定子线圈缠绕于定子铁心上，各缠绕有定子线圈的定子铁心分别嵌放在一个U型槽中，从而在相邻定子铁心之间形成径向风道；工作时，由定子线圈的损耗内热对径向风道内的鼓风空气进行加热。本发明能够有效减小鼓风加热装置的体积和质量，并提高装置集成度。

技术领域

本发明属于鼓风加热领域，更具体地，涉及一种集成式鼓风加热装置及其控制方法。

背景技术

鼓风加热装置作为一种常见的设备，已经被广泛用在样品的干燥、灭菌以及为电力电子器件提供恒温实验环境等场合。

在鼓风加热装置中，考虑经济成本和可靠性，最常用的是电热鼓风结构。电热鼓风装置主要由鼓风机和电加热器两部分组成，通过电机驱动鼓风室内的风叶，从而形成室内外压强差，使得空气从入风口吸入，再经过电加热管加热，最后通过排风管将空气排出。该结构安全可靠，且运行成本较低，维修简单，已经得到了工业和科研领域广泛的应用。

现有的鼓风加热装置采用传统的径向直驱电机结构，通过在电机轴延伸端加装叶轮起到鼓风作用，此外需要额外加装电加热器，使得整体系统体积和重量很大，所需要的安装空间较大，集成化程度较低，无法满足于现有的工业、航空航天领域对高功率密度的要求。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种集成式鼓风装置及其控制方法，其目的在于，解决现有的鼓风加热装置所需安装空间大、集成化程度低的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种集成式鼓风加热装置，包括：YASA型轴向磁通电机，以及用于控制风速和温度的控制器总成；

YASA型轴向磁通电机中，用于连接前转子和后转子的机壳上具有倾斜设置的叶片，且前转子和/或后转子上设置有进风口；

YASA型轴向磁通电机的定子包括：定子支撑、定子铁心和定子线圈；

定子支撑的轴向两端对称设置有呈辐射状径向排布的多个线圈支架，多个线圈支架沿周向形成多个U型槽；连接两端线圈支架的周向底部上设置有轴向通风口；控制器总成固定于定子支撑的轴向端面；

定子铁心设置有多个，定子线圈缠绕于定子铁心上，各缠绕有定子线圈的定子铁心分别嵌放在一个U型槽中，从而在相邻定子铁心之间形成径向风道；

工作时，由定子线圈的损耗内热对径向风道内的鼓风空气进行加热。

本发明所提供的集成式鼓风加热装置，基于YASA型轴向磁通电机实现，其中的定子支撑的轴向两端对称设置有呈辐射状径向排布的多个线圈支架，沿周向形成多个U型槽，缠绕有定子线圈的定子铁心嵌放在U型槽中，从而在相邻定子铁心之间形成径向风道；电机机壳上倾斜设置的叶片可充当具有鼓风效果的叶轮，无需在轴向上延伸安装风扇，有效减小了鼓风加热装置的安装体积，并最大程度上实现了鼓风叶轮和电机的集成；在装置工作时，在机壳叶片的鼓风作用下，电机外的空气被搅动到转子上的进风口，空气进入电机内部后，部分空气流经转子与定子之间的气隙，部分空气经定子上的轴向通风口进入定子后，流经定子线圈间的径向风道，与定子线圈充分接触呈现强热耦合结构，定子线圈温度直接影响到径向风道内的空气温度，因此可以利用定子线圈的损耗内热来直接加热鼓风空气，从而省略了传统电热鼓风装置所需要的电加热管，进一步缩减整体鼓风加热装置系统的提及和质量，提高装置整体的集成化水平；最终，电机内的空气在机壳叶片的强离心作用下，从叶片间隙喷涌而出。